国家队与民企齐发力 中国可回收火箭何时到来?

  8月10日,中国民营航天企业翎客航天在位于青海省茫崖市冷湖镇的火箭基地进行公里级可回收火箭RLV-T5第3次发射及回收试验。此次试验取得圆满成功,再次引发民众对中国可回收火箭的热议。

  民营火箭多点开花

  近年来,以美国SpaceX公司猎鹰9号火箭为代表的火箭回收和重复使用技术日益成熟,火箭发射成本大幅度降低。SpaceX公司的发展模式,在中国不缺乏效仿者,而翎客航天则是其中的典型。

  自2014年成立以来,翎客航天便专注于可重复发射与液体火箭发动机技术,其研发的公里级可回收火箭RLV-T5已经实施3次发射及回收试验。按照规划,翎客航天首款小型可回收商业火箭“新航线一号”(NewLine-1)将于2021年左右实现首飞。

  对于翎客航天的尝试,航天专家黄志澄在接受记者采访时说:“这是一次有意义的试验,但离SpaceX的水平还差很远。”

  除翎客航天外,星际荣耀、蓝箭航天等中国民营航天企业也在“摩拳擦掌”,开展可回收火箭的相关研制。

  作为中国民营航天第一梯队的成员,星际荣耀于7月25日成功发射双曲线一号遥一火箭,按飞行时序将多颗卫星及有效载荷精准送入预定300公里圆轨道,实现了中国民营运载火箭成功入轨零的突破。

  星际荣耀市场副总裁姚博文透露,未来星际荣耀会瞄准火箭可重复使用和可回收技术。目前星际荣耀15吨级液氧/甲烷变推力火箭发动机——焦点一号已经完成了整机200秒长程试车;基于焦点一号构建的双曲线二号可重复使用液体运载火箭,预计将于2021年进行首飞;基于100吨级液氧/甲烷变推力火箭发动机——焦点二号构建的双曲线三号可重复使用液体运载火箭,预计将于2023年进行首飞。

  此外,蓝箭航天也在研发可重复使用运载火箭。该公司“天鹊”80吨级液氧甲烷发动机第二台产品已经下线,该型发动机是世界第三款大推力液氧甲烷发动机,目前已经完成100秒试车考核。

  “国家队”全力冲刺

  与民营航天企业的尝试相比,以长征系列运载火箭为代表的“国家队”无疑走在中国可回收火箭研发的前列。

  7月26日,长征二号丙运载火箭(以下简称长二丙火箭)在西昌卫星发射中心点火起飞,成功实现“一箭三星”发射。这个看似常态的发射任务,却承担着一个鲜为人知的试验任务——火箭一子级的精准回收。

  当天下午13时40分,长二丙火箭一子级残骸在贵州黔南布依族苗族自治州被顺利找到,落点在设定的落区范围内,这标志着中国运载火箭首次“栅格舵分离体落区安全控制技术”试验取得成功。

  据中国航天科技集团有限公司第一研究院第一设计部主任助理何巍介绍,此次长二丙火箭一子级的落点控制采用了栅格舵控制,技术的成功对于解决中国内陆发射场落区安全性问题具有重大意义,同时也为中国运载火箭后续助推器及子级的可控回收、软着陆、重复使用等技术奠定坚实基础。

  众所周知,美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭通过栅格舵、反作用控制系统和发动机节流反推三者结合,达到了近乎“正中靶心”的精准回收。尽管长二丙火箭“栅格舵分离体落区安全控制技术”试验距离真正的可回收还有一定距离,但这无疑为中国可回收火箭的研发迈出了坚实的一步。

  中国工程院院士、中国航天科技集团第一研究院长征系列运载火箭高级顾问龙乐豪曾表示,包括长征三号甲、长征四号内的现役运载火箭,无法重复使用,只能通过伞降、栅格舵的回收技术,实现落区精确控制,解决航/落区安全,同时为新一代火箭重复使用提供技术支撑。

  “未来的新型运载火箭,从立项研制开始就要开展垂直起降关键技术研究。”龙乐豪说。以长征八号R型火箭为例,该型在研火箭采用两个助推器及芯一级捆绑整体集束垂直回收、重复使用,芯二级一次性使用,可根据不同任务需求,返回原发射场或其他预定区域。

  根据中国航天科技集团第一研究院此前发布的《2017-2045年航天运输系统发展路线图》,到2030年前后,中国将研制成功以火箭发动机为动力的两级完全重复使用运载器,航天运输系统水平和能力进入世界航天强国前列;到2035年左右,运载火箭实现完全重复使用。(完)

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